Устройство для измерения сопротивления обмоток электрооборудования переменного тока

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при автоматическом контроле и измерении сопротивлений постоянному току обмоток электрооборудования переменного тока. Целью изобретения является повьшение точности измерения путем исключения погрешностей,.обусловленных наличием в измерительных диагоналях мостов переменных составляющих , и быстродействия. Устройство содержит источник 2 постоянного на пряжения, измерительньй преобразователь 8 тока, регистрирующий блок 19. Для достижения поставленной цели в устройство введены трансформатор тока 7, делитель I напряжения, трансформатор 4 напряжения, измерительный преобразователь 5 напряжения, добавочный резистор 3, измерительные каналы , блок 17 деления, блок 20 установки нулей интеграторов, блок 24 выделения периода, образованы новые функциональные связи. 2 ил. ш (Л со о 00 со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 G О1 R 27/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3969340/24-21 (22) 23. 10. 85 (46) 07.05.87. Бюл. У 17 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им.адм.С.О.Макарова (72) Б.E.Синдаловский, С.С.Березин и Е.Б.Синдаловский (53) 621.317.331(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 725044, кл. G 01 R 27/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 205940, кл, G 01 R 27/14, 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при автоматическом контроле и измерении сопротивлений постоянному току обмоток электрооборудования переменного тока. Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения погрешностей, обусловленных наличием в измерительных диагоналях мостов переменных составляющих, и быстродействия. Устройство содержит источник 2 постоянного на пряжения, измерительный преобразователь 8 тока, регистрирующий блок 19.

Для достижения поставленной цели в устройство введены трансформатор тока 7, делитель 1 напряжения, трансформатор 4 напряжения, измерительный преобразователь 5 напряжения, добавочный резистор 3, измерительные ка- а налы, блок 17 деления, блок 20 установки нулей интеграторов, блок 24 выделения периода, образованы новые функциональные связи ° 2 ил.

1 13089

Изобретение относится к измерительной технике и может испольэоваться при автоматическом контроле и измерении сопротивлений постоянному току обмоток электрооборудования переменного тока, в том числе электрических машин под нагрузкой, питаемых периодическим несинусоидальным напряжением.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности измерений путем исключения погрешностей, обусловленных наличием в измерительных диагоналях мостов переменных составляющих, и быстродействия.

На фиг.l представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений в различных точках устройства.

Устройство состоит из соединенных параллельно делителя 1 напряжения, источника 2 постоянного напряжения с добавочным резистором 3, трансформатора 4 напряжения, измерительного преобразователя 5 напряжения и исследуемой обмотки 6 с трансформатором 7 тока и измерительным преобразователем 8 тока, двух сумматоров

9 и 10, первый из которых через сигнальный вход первого ключа 11 изме30 рительного канала и первый блок 12 согласования связывает выходы трансформатора 4 напряжения и измерительного преобразователя 5 напряжения с входом первого интегратора 13, а второй через сигнальный вход второго ключа 14 измерительного канала и второй блок 15 согласования соединяет выходы трансформатора 7 тока и измерительного преобразователя 8 тока с входом второго интегратора 16, блока, 40

17 деления, присоединенного к выходам первого и второго интеграторов

13 и 16, третьего блока 18 согласования и регистрирующего блока 19, блока 20 установки нулей интеграторов, содержащего первый блок 21 управления ключами и ключи 22 и 23 установки нуля, блока 24 выделения периода, включенного между выходом делителя 1 напряжения и управляющими входами ключей 11 и 14 измерительного канала и содержащего последовательно соединенные фильтр 25 низких частот, усилитель-ограничитель 26, первый дифференциатор 27, первый диод 28, блок

29 совпадения (через вход X ), триггер-формирователь 30 (через Т-вход и 0-выход) и второй блок 31 управле37 2 ния ключами, а также последовательно соединенные блок 32 пуска, одновибра тор 33, второй дифференциатор 34, второй диод 35, инвертор 36 и триггер 37 управления (через S-вход и

Q-выход), при этом выход одновибратора 33 присоединен к входу первого блока 21 управления ключами, выход второго дифференциатора 34 связан с

R-входом триггера-формирователя 30 и R-входом триггера 37 управления через третий диод 38, Q — выход триггера

37 управления присоединен к входу Х а блока 29 совпадения, а Т-вход триггера 37 управления связан с Q-выходом триггера-формирователя 30 через третий дифференциатор 39 и .четвертый диод 40.

Измерительный трансформатор 7 и измерительный преобразователь 8 тока включены со стороны нулевой точки исследуемой обмотки 6.

Интеграторы 13 и 16 могут быть выполнены, например, на базе операционного усилителя, при этом блоки 12, 15 и 18 согласования являются масшта— бирующими усилителями, а блок 17 деления — делителем аналоговых сигналов.

Устройство работает следующим образом.

К делителю 1 напряжения, первичной обмотке трансформатора 4 напряжения, измерительному преобразователю 5 напряжения и исследуемой обмотке 6 прикладываются напряжения, пропорциональные напряжению питания и напряжению источника 2 постоянного напряжения (фиг.2а).

В сумматоре 9 из выходного напря-, жения измерительного преобразователя 5 вычитаются переменные составляющие, присутствующие в напряжении вторичной обмотки трансформатора 4 напряжения. Инверсия сигнала обеспечивается соответствующим подключением вторичной обмотки трансформатора 4 напряжения к сумматору 9. Разностный сигнал приложен к сигнальному входу ключа 11 измерительного канала.

Одновременно в сумматоре 10 из напряжения, пропорционального току исследуемой обмотки 6, вычитается напряжение, пропорциональное переменной составляющей тока, Разностный сигнал приложен к сигнальному входу ключа 14 измерительного канала.

13089

В момент начала отсчета (момент

) импульс с блока 32 пуска поступает на одновибратор 33. Выходной по ложительный сигнал малой длительности одновибратора (фиг.2e) прикладывается к входу первого блока 21 управления ключами, который замыкает ключи 22 и 23 установки нуля. Через замкнутые ключи 22 и 23 установки нуля разряжаются конденсаторы интеграторов 13 и 16, и на интеграторах устанавливаются нулевые начальные напряжения. По окончании сигнала с

Блоки 12, 15 и 18 согласования изменяют величины сигналов при интегрировании аналоговых сигналов. При интегрировании в цифровой форме блоки 12 и 15 согласования преобразуют аналоговые сигналы в цифровые коды, а блок 18 согласования выполняет ци роаналоговое преобразование.

Блок 20 установки нулей интеграторов исключает наличие напряжения на !О интеграторах 13 и 16 в момент подачи на них интегрируемых сигналов. Интеграторы 13 и 16 выделяют постоянные составляющие напряжения исследуемой обмотки и напряжения, пропорцио- !5 нального току исследуемой обмотки.

Интегрирование происходит на отрезке времени, равном периоду первой гармоники напряжения питания, в течение которого ключи 11 и 14 измерительно- 20 го канала замкнуты с помощью управляющего сигнала от блока 24 выделения периода.

Сигнал, пропорциональный сопротивлению постоянного тока исследуемой обмотки, снимается с выхода блока 17 деления и фиксируется регистрирующим блоком 19.

Для образования выходного сигнала блока 24 выделения периода из напряжения, снимаемого с делителя 1 напряжения (фиг.2а), выделяется с помощью фильтра 25 низких частот первая гармоника (фиг.25). Далее усилительограничитель 26 формирует напряжение 35 прямоугольной формы с периодом, равным периоду первой гармоники (фиг.28), Это напряжение дифференцируется первым дифференциатором 27 (фиг.22), а первый диод 28 пропускает на вход Х„ 40 блока 29 совпадения положительные импульсы малой длительности, следующие с частотой первой гармоники напряжения питания (фиг.2 ).

37 4 одновибратора 33 ключи 22 и 23 установки нуля размыкаются.

Сигнал одновибратора 33 одновременно поступает на вход второго дифференциатора 34, с выхода которого снимаются положительный и отрицательный импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам импульса одновибратора 33 (фиг.2:к). Положительный импульс выхода второго дифференциатора 34 (фиг.2 ) через третий диод 38 поступает на R-входы триггера

37 управления и триггера-формирователя 30, переводя каждый иэ них в положение "0", либо подтверждая уже имеющееся положение "0" (фиг.2ц, сплошная и пунктирная линии в интервале 0-t характеризуют возможные о значения напряжений триггеров к моменту отсчета).

Отрицательный импульс выхода второго дифференциатора 34 проходит через второй диод 35, меняет полярность в инверторе 36 (фиг.2к) и поступает на S-вход триггера 37 управления,.переводя его в положение "1" (фиг.2 ). С Q-выхода триггера 37 управления к входу Х блока 29 совпадения прикладывается положительное разрешающее напряжение. Блок 29 совпадения пропускает на Т-вход триггера-формирователя 30 положительный импульс с первого диода 28 (фиг.2л).

Триггер-формирователь 30 переходит в положение "1". На вход второго блока 31 управления ключами поступает положительное напряжение. Ключи 11 и 14 измерительного канала замыкаются и обеспечивают поступление измеряемых сигналов на интеграторы 13 и

16. Последующий положительный импульс с первого диода 28 проходит через блок 29 совпадения и возвращает триггер-формирователь 30 в положение "0" (фиг.2м). На второй блок 31 управления ключами поступает нулевое напряжение. Ключи 11 и 14 измеритель— ного канала, которые будут замкнуты в течение периода, размыкаются.

С Q-выхода триггера-формирователя

30 (фиг.2 н) сигнал поступает на третий дифференциатор 39, с выхода которого импульсы переменной полярности поступают на диод 40. Положительный импульс, соответствующий положительному периоду напряжения на Q-выходе триггера-формирователя 30 (фиг.2о), проходит через диод 40 к Т-входу

08937 6 а ои где К вЂ” постоянная интегрирования

U первого интегратора;

Т вЂ” период первой гармоники напряжения питания;

U — постоянная составляющая входного напряжения первого интегратора.

Выходное напряжение второго интегратора по истечении времени Т

U =К U Т

1 1 0 где К вЂ” постоянная интегрирования

< второго интегратора;

U — постоянная составляющая входо1 ного напряжения второго интегратора.

В блоке 17 деления вычисляется напряжение, пропорциональное сопротивлению постоянного тока.

Постоянная интегрирования К ц (К;) определяется при калибровке на постоянном напряжении, исходя из соотношения

5 13 триггера 37 управления (фиг ° 2о) и возвращает триггер-формирователь 30 в положение "О". На вход Х блока 29 совпадения от триггера 37 управления поступает запрещающее напряжение.

Блок 29 совпадения не пропускает последующие положительные импульсы с диода 28.

Для интеграторов на операционных усилителях выходное напряжение первого интегратора, по истечении времени Т

О = "., " 1

rye U — прикладываемое к входу интегратора постоянное напряжение;

U — напряжение на выходе ини< тегратора;

Т вЂ” время интегрирования.

При цифровых интеграторах символы

U, Uö и U„. характеризуют значения напряжения в цифровой форме. формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления обмоток электрооборудования пе. ременного тока, содержащее источник постоянного напряжения, измерительный преобразователь тока и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности измерений и быстродействия, в него введены трансформатор тока, делитель напряжения, трансформатор напряжения, измерительный преобразова5

55 тель напряжения, добавочный резистор, два идентичных измерительных канала, блок деления, блок установки нулей интеграторов и блок выделения периода, причем первичная обмотка трансформатора тока соединена последовательно с исследуемой обмоткой и входом измерительного преобразователя тока, делитель напряжения, трансформатор напряжения, первичная обмотка измерительного преобразователя напряжения и источник постоянного напряжения с добавочным резистором включены параллельно упомянутой ветви, каждый . измерительный канал состоит из последовательно соединенных сумматора, ключа измерительного канала, блока согласования и интегратора, входы первого сумматора соединены с вторичной обмоткой трансформатора напряжения и выходом измерительного преобразователя напряжения, входы второго сумматора соответственно соединены с вторичной обмоткой трансформатора то— ка и выходом измерительного преобразователя тока, выходы интеграторов соединены с входами блока деления, выход которого через третий блок согласования соединен с регистрирующим блоком, блок установки нулей интеграторов содержит первый блок управления ключами, соединенный с вторым входом каждого интегратора через свой ключ установки нуля, а блок выделения периода подключен между выходом делителя напряжения и управляющими входами ключей измерительного канала и состоит иэ последовательно соединенных фильтра низких частот, усилителя-ограничителя, первого дифференциатора, первого диода, блока совпадения, триггера-формирователя и второго блока управления ключами, а также из последовательно соединенных блока пуска, одновибратора, второго дифференциатора, второго диода, инвертора, выход которого соединен с

S — входом триггера управления, причем выход одновибратора подключен к входу первого блока управления ключами, выход второго дифференциатора соединен с R-входом триггера-формировате-ля и R-входом триггера управления через третий диод, Q-выход триггера управления соединен с вторым входом блока совпадения, а Т-вход триггера управления соединен с Q-выходом триггера-формирователя через третий дифференциатор и четвертый диод.

1308937 г g д и

0 е и

0 ж и

V и и

К и

Я ц

О g

Фиг. 2

Составитель Н.Михалев

Редактор О.Юрковепкая Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Заказ 1794/37 Тираж 731 ПодписHop

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/

Производственно-полиграфическое предприятие,r.ужг<ро,з.ул.Проектная,4